振镜激光焊接的工作原理?

如题所述

揭秘振镜激光焊接的奥秘:工艺优化与影响因素

激光焊接技术的革新者,华科陈博士团队,深入探究了300um芯径、30KW光纤激光器在振镜摆动焊接中的独特魅力。他们发现,通过调整激光摆动轨迹,如圆形、正弦波,可以显著改变熔深和熔宽,解决传统焊接中的下塌问题。


关键在于,摆动轨迹的瞬态线能量(E_path)参数影响能量的动态分布。例如,螺旋线扫描模式表现出最优效果,能量分布均匀,线能量密度较低,能够有效降低熔深差异。圆形摆动虽然均匀,但正弦模式可能导致金相表面不平滑,这需要精细的参数调整来优化。


对于精密加工,300um芯径的激光器需要根据具体应用场景调整摆动效果。小芯径激光能量集中,可能导致焊缝金相异常。通过调整摆动频率和振幅,如正弦摆动,可以平衡边缘热输入,控制熔深的均匀性。


然而,无穷型摆动和其它模式如弓字填充、螺旋线在边缘热量累积方面存在挑战,需要通过参数调试确保熔深的稳定性。圆形摆动因其熔池尺寸大,表面光滑,被认为是工业首选;垂直摆动熔池上表面呈椭圆形,更利于稳定;而螺旋线摆动则以平缓波动和匙孔形状的稳定性见长。


振镜激光摆动焊接,如螺旋线,尤其在抑制气孔方面表现出色,减少了气孔形成的风险。其熔池大且稳定,使得它成为工业应用的理想选择。但具体工艺选择应根据实际分析,比如,无穷型摆动相比螺旋线,能多次熔化金属,降低孔隙率。


陈琳博士的研究揭示了频率和振幅对焊接质量的影响,如提高频率能改善焊缝外观,降低熔深,而增加振幅则会扩大熔宽。为了最佳效果,推荐根据具体应用场景灵活调整这些参数。让我们向华中科技大学团队这样的研究者致敬,他们的贡献推动了激光焊接工艺的革新。


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    陈琳 (2022) 铝合金激光焊接研究
    其他铝合金激光焊接相关论文[2-7]

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